“这是一条很大的红线”

■本报见习记者 辛雨

Jeff Carroll发明本身携带一种可导致亨廷顿氏舞蹈症的突变基因。亨廷顿氏舞蹈症是一种粉碎大脑和神经系统的遗传病，患者会以早逝了却。他知道母亲4年前得了这种病，而本身险些也会得这种病。

因为有50%把同样悲凉运气传给儿女的大概性，Carroll佳偶抉择不生孩子。通过进修这种疾病的常识，Carroll发明白一个叫做植入前基因诊断的进程。通过体外受精和筛选胚胎，Carroll和老婆险些可以消除这种突变的遗传大概。他们抉择试一试，并在2006年生下一对没有亨廷顿氏突变的双胞胎。

此刻，Carroll是美国西华盛顿大学的一名研究人员，他正在利用CRISPR基因编辑技能调理亨廷顿氏舞蹈症突变基因在小鼠细胞中的表达，这大概会辅佐跟他有同样状况的佳偶。

可是，利用CRISPR改变人类胚胎基因的前景仍然让Carroll感想担心。“这是一条很大的红线。”

“基因编辑自己就面对许多技能挑战，但人们最存眷的是基因编辑带来的非预期基因变革。”杰克逊尝试室干细胞研究专家Martin Pera说，“不外，这一挑战也大概是最容易降服的。”

今朝，最风行的基因编辑要领是CRISPR-Cas9。CRISPR-Cas9是微生物在恒久演化进程中形成的一种适应性免疫防止，可用来反抗入侵的病毒及外源DNA。如今，CRISPR-Cas9被人类从头操作，构建了很强的RNA引导的DNA靶向平台，主要用于基因组编辑、转录扰乱、表观遗传调控等。

会“偏离方针”的基因编辑

CRISPR-Cas9的道理是，通过提供一个RNA片断，引导Cas9酶达到基因组中的特定位置，对DNA举办切割。

但Cas9和雷同的酶也能在其他位点切割非方针DNA，出格是当基因组中有与方针相似的DNA序列时。这种“偏离方针”的错误切割大概导致康健问题：譬喻，对抑癌基因的改变大概会导致癌症。

研究人员一直在寻找错误率较低版本的Cas9酶，错误率的坎坷取决于方针基因组的位置。小鼠与人类细胞之间、成熟细胞和胚胎细胞之间的错误率大概差异。今朝，很多基因编辑酶只在小鼠或造就的人类细胞中研究过，在人类胚胎中并没有进一步研究。

思量到每次细胞破裂城市产生少量DNA变革，有科学家认为，DNA切割的错误率大概不需要为零。一些DNA的配景变革是可以接管的，出格是当这项技能用来防范或治疗某种严重疾病时。

固然有研究人员认为今朝CRISPR的错误率足够低，但英国巴斯大学胚胎学家Tony Perry认为，“我们并没有真正把握人类卵母细胞和胚胎细胞的编辑特异性。”

DNA修复或可让基因编辑更准确

Cas9或雷同的酶切割DNA后，切割伤口的愈合取决于细胞。但细胞的修复进程是不行预测的。

常用的修复要领有两种。一种长短同源结尾毗连法——凡是会在切割位点删除一些DNA碱基，假如基因编辑的目标是封锁突变基因的表达，该修复要领大概会很有用。

另一种是同源定向修复，答允研究人员在切割位点凭据编辑的模板举办DNA复制，以重写DNA序列。

但这两个要领都很难节制。非同源结尾毗连引起的基因缺失小大由之，会发生差异的DNA序列。同源定向修复对基因编辑进程有更多的节制要求。今朝还不清楚同源定向修复在人体的结果如何，甚至它是如何事情的也不明晰。

《自然》2017年颁发的一项研究称，在人类胚胎中利用CRISPR-Cas9更正与心力衰竭相关的基因变异（这些胚胎从未被植入过基因），功效显示，颠末修饰的细胞利用了母亲的基因组作为DNA修复模板，而不是研究人员提供的DNA模板。

但其他研究人员厥后陈诉说，他们无法反复这一功效。加州大学伯克利分校分子生物学家Jennifer Doudna说：“今朝，我们还不清楚胚胎是如那里理惩罚DNA修复的。我们需要用其他物种的胚胎做大量事情，以相识它的根基道理。”

研究人员正在摸索办理DNA修复相关问题的要领。